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文档简介
九江市第一中学2024年高三下学期联合考试化学试题考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、能用离子方程式2H++CO32-→CO2↑+H2O表示的是A.NaHSO4和Na2CO3 B.HCl和BaCO3C.CH3COOH和Na2CO3 D.HI和NaHCO32、下列有关化学用语表示正确的是A.硝基苯 B.镁离子的结构示图C.水分子的比例模型: D.原子核内有8个中子的碳原子:3、为达到下列实验目的,对应的实验方法以及相关解释均正确的是选项实验目的实验方法相关解释A测量氯水的pHpH试纸遇酸变红B探究正戊烷C5H12催化裂解C5H12裂解为分子较小的烷烃和烯烃C实验温度对平衡移动的影响2NO2N2O4为放热反应,升温平衡逆向移动D用AlCl3溶液制备AlCl3晶体AlCl3沸点高于溶剂水A.A B.B C.C D.D4、某学习小组在实验室中用废易拉罐(主要成分为AI,含有少量的Fe、Mg杂质)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过秳如图所示。下列说法正确的是A.为尽量少引入杂质,试剂①应选用氨水B.滤液A中加入NH4HCO3溶液产生CO2C.沉淀B的成分为Al(OH)3D.将溶液C蒸干得到纯净的明矾5、下列各组实验中,根据实验现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和实验现象结论A向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,溶液变红Ag+的氧化性比Fe3+的强B将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明生成的1,2—二溴乙烷无色,能溶于四氯化碳C向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量,先生成蓝色沉淀,后沉淀溶解,得到蓝色透明溶液Cu(OH)2沉淀溶于氨水生成[Cu(OH)4]2-D用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强A.A B.B C.C D.D6、化学与生活、生产密切相关。下列叙述不正确的是()A.高纯硅可用于制作光导纤维B.碳酸钠热溶液呈碱性,可用于除去餐具上的油污C.利用太阳能蒸发海水的过程属于物理变化D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖7、分枝酸是生物合成系统中重要的中间体,其结构简式如图所示。下列关于分枝酸的叙述不正确的是()A.分子中含有4种官能团B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同C.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色D.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应8、标准NaOH溶液滴定盐酸实验中,不必用到的是()A.酚酞 B.圆底烧瓶 C.锥形瓶 D.滴定管9、实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2的过程如下图所示,下列说法不正确的是A.X中大量存在的阴离子有Cl-和OH- B.NCl3的键角比CH4的键角大C.NaClO2变成ClO2发生了氧化反应 D.制取3molClO2至少需要0.5molNH4Cl10、某一化学反应在不同条件下的能量变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.化学催化比酶催化的效果好B.使用不同催化剂可以改变反应的能耗C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.使用不同催化剂可以改变反应的热效应11、利用如图所示装置,在仪器甲乙丙中,分别依次加入下列各选项中所对应的试剂进行实验。能达到实验目的的是()A.浓盐酸、高锰酸钾、浓硫酸,制取纯净的氯气B.浓盐酸、浓硫酸、浓硫酸,制取干燥的氯化氢气体C.稀硫酸、溶液X、澄清石灰水,检验溶液X中是否含有碳酸根离子D.稀硫酸、碳酸钠、次氯酸钠,验证硫酸、碳酸、次氯酸的酸性强弱12、将少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,下列离子方程式能正确表示该反应的是()A.SO2+H2O+Ca2++2ClO﹣→CaSO4↓+HClO+H++Cl﹣B.SO2+H2O+Ca2++2ClO﹣→CaSO3↓+2H++2ClO﹣C.SO2+H2O+Ca2++2ClO-→CaSO3↓+2HClOD.SO2+H2O+Ca2++2ClO-→CaSO4↓+2H++Cl-13、如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是A.溶液酸性:A>B>CB.溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H++2Fe2++O2=2Fe3++2H2OC.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液可能会变为红色D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A14、下列实验能达到目的是A.验证氨气的溶解性 B.分离提纯碘 C.检验二氧化硫和二氧化碳 D.制取二氧化硫15、下列有关说法正确的是A.用新制Cu(OH)2悬浊液检验牙膏中的甘油时,可生成绛蓝色沉淀B.用纸层析法分离Cu2+和Fe3+,为了看到色斑,必须通过氨熏C.氯化钻浓溶液加水稀释,溶液的颜色由蓝色逐渐转变为粉红色D.摘下几根火柴头,浸于水中,片刻后取少量溶液于试管中,加AgNO3溶液和稀硝酸,若出现白色沉淀,说明火柴头中含氯元素16、通过下列反应不可能一步生成MgO的是A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应二、非选择题(本题包括5小题)17、PBAT(聚已二酸/对苯二甲酸丁二酯)可被微生物几乎完全降解,成为包装、医疗和农用薄膜等领域的新兴材料,它可由聚合物PBA和PBT共聚制得,一种合成路线如下:已知:R-CH3R-CNR-COOHR-CH=CH2R-COOH+CO2回答下列问题:(1)B的官能团名称为_____,D的分子式为_____。(2)①的反应类型为_____;反应②所需的试剂和条件是_____。(3)H的结构简式为_____。(4)⑤的化学方程式为_____。(5)M与G互为同系物,M的相对分子质量比G大14;N是M的同分异构体,写出同时满足以下条件的N的结构简式:______________(写两种,不考虑立体异构)。Ⅰ.既能与FeCl3发生显色反应,又能发水解反应和银镜反应;Ⅱ.与NaOH溶液反应时,1molN能消耗4molNaOH;Ⅲ.核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为1:2:2:2:1。18、有机化合物P是合成抗肿瘤药物的中间体,其合成路线如下:已知:RClRCOOH(1)H的官能团名称___________。写出E的结构简式___________。(2)B→C中①的化学方程式___________。(3)检验F中官能团的试剂及现象_________。(4)D的同分异构体有多种,其中满足以下条件的有________种。①1molD能与足量NaHCO3反应放出2molCO2②核磁共振氢谱显示有四组峰(5)H→J的反应类型___________。(6)已知:K经过多步反应最终得到产物P:①K→L的化学方程式___________。②写出M的结构简式___________。19、一水硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O]常用作杀虫剂,媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,在工业上用途广泛。常温下该物质可溶于水,难溶于乙醇,在空气中不稳定,受热时易发生分解。某化学兴趣小组以Cu粉、3mol·L-1的硫酸、浓氨水、10%NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500mol·L-1稀盐酸、0.500mol·L-1的NaOH溶液来制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。I.CuSO4溶液的制取①实验室用铜与浓硫酸制备硫酸铜溶液时,往往会产生有污染的SO2气体,随着硫酸浓度变小,反应会停止,使得硫酸利用率比较低。②实际生产中往往将铜片在空气中加热,使其氧化生成CuO,再溶解在稀硫酸中即可得到硫酸铜溶液;这一过程缺点是铜片表面加热易被氧化,而包裹在里面的铜得不到氧化。③所以工业上进行了改进,可以在浸入硫酸中的铜片表面不断通O2,并加热;也可以在硫酸和铜的混合容器中滴加H2O2溶液。④趁热过滤得蓝色溶液。(1)某同学在上述实验制备硫酸铜溶液时铜有剩余,该同学将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现,冷却析出的晶体中含有白色粉末,试解释其原因________________。(2)若按③进行制备,请写出Cu在H2O2作用下和稀硫酸反应的化学方程式_______________。(3)H2O2溶液的浓度对铜片的溶解速率有影响。现通过下图将少量30%的H2O2溶液浓缩至40%,在B处应增加一个设备,该设备的作用是____________馏出物是______________________。II.晶体的制备将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作(1)硫酸铜溶液含有一定的硫酸,呈酸性,加入适量NH3·H2O调节溶液pH,产生浅蓝色沉淀,已知其成分为Cu2(OH)2SO4,试写出生成此沉淀的离子反应方程式__________。(2)继续滴加NH3·H2O,会转化生成深蓝色溶液,请写出从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体的方法____________。并说明理由____________。Ⅲ.产品纯度的测定精确称取mg晶体,加适量水溶解,注入图示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用V1mL0.500mol·L-1的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用0.500mol·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl(选用甲基橙作指示剂),到终点时消耗V2mLNaOH溶液。1.水2.长玻璃管3.10%NaOH溶液4.样品液5.盐酸标准溶液(1)玻璃管2的作用________________。(2)样品中产品纯度的表达式________________。(不用化简)(3)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏低的原因是_________________A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管B.滴定过程中选用酚酞作指示剂C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁E.由于操作不规范,滴定前无气泡,滴定后滴定管中产生气泡20、苯甲酸乙酯可由苯甲酸与乙醇在浓硫酸共热下反应制得,反应装置如图(部分装置省略),反应原理如下:实验操作步骤:①向三颈烧瓶内加入12.2g苯甲酸、25mL乙醇、20mL苯及4mL浓硫酸,摇匀,加入沸石。②装上分水器、电动搅拌器和温度计,加热至分水器下层液体接近支管时将下层液体放入量筒中。继续蒸馏,蒸出过量的乙醇,至瓶内有白烟(约3h),停止加热。③将反应液倒入盛有80mL冷水的烧杯中,在搅拌下分批加入碳酸钠粉末至溶液无二氧化碳逸出,用pH试纸检验至呈中性。④用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取,然后合并至有机层。用无水CaC12干燥,粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚。当温度超过140℃时,直接接收210-213℃的馏分,最终通过蒸馏得到纯净苯甲酸乙酯12.8mL。可能用到的有关数据如下:相对分子质量密度(g/cm3)沸点/℃溶解性苯甲酸1221.27249微溶于水,易溶于乙醇、乙醚苯甲酸乙酯1501.05211-213微溶于热水,溶于乙醇、乙醚乙醇460.7978.5易溶于水乙醚740.7334.5微溶于水回答以下问题:(1)反应装置中分水器上方的仪器名称是______,其作用是____(2)步骤①中加浓硫酸的作用是_________,加沸石的目的是______。(3)步骤②中使用分水器除水的目的是_________。(4)步骤③中加入碳酸钠的目的是________。(5)步骤④中有机层从分液漏斗的____(选填“上口倒出”或“下口放出”)。(6)本实验所得到的苯甲酸乙酯产率是________%。21、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:实验一焦亚硫酸钠的制取采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置II中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2=Na2S2O5(1)装置I中产生气体的化学方程式为___________________________。(2)要从装置II中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是_______________。(3)装置III用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。实验二焦亚硫酸钠的性质(4)Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。证明NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是______________(填序号)。a.测定溶液的pHb.加入Ba(OH)2溶液c.加入盐酸d.加入品红溶液e.用蓝色石蕊试纸检测(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是_____________________________。实验三葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:(6)按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为_______________g·L-1。(7)在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果_______________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
A.NaHSO4=Na++H++SO42-,Na2CO3=2Na++CO32-,所以两者反应可以用2H++CO32-→CO2↑+H2O表示,故A正确;B.BaCO3是不溶性的盐,不能拆,故B错误;C.CH3COOH是弱酸,不能拆,故C错误;D.NaHCO3是弱酸的酸式盐,不能电离出碳酸根离子,故D错误;故选:A。2、A【解析】
A.硝基的氮原子与苯环上的碳原子相连是正确的,故A正确;B.镁离子的结构示图为故B错误;C.水分子空间构型是V型的,所以水分子的比例模型为,故C错误;D.原子核内有8个中子的碳原子质量数是14,应写为,故D错误;故答案为:A。3、C【解析】
A.氯水中含HClO,具有漂白性,不能用pH试纸测定其pH,应选pH计测定氯水的pH,A错误;B.C5H12裂解为分子较小的烷烃和烯烃,常温下均为气体,不能冷凝收集,且催化裂化中使用碎瓷片作催化剂且有聚热功能,若改用没有聚热功能的氧化铝固体,实验效果不理想,B错误;C.只有温度不同,且只有二氧化氮为红棕色,通过两烧瓶中气体颜色的变化可验证温度对平衡的影响,C正确;D.加热促进AlCl3水解,且生成HCl易挥发,应在HCl气流中蒸发制备AlCl3晶体,D错误;答案选C。4、C【解析】
A选项,为尽量少引入杂质,试剂①应选用氢氧化钾,故A错误;B选项,滤液A为偏铝酸盐与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,故B错误;C选项,根据B选项得出沉淀B的成分为Al(OH)3,故C正确;D选项,将溶液C蒸干得到明矾中含有硫酸钾杂质,故D错误。综上所述,答案为C。【点睛】偏铝酸盐与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,不是水解反应。5、B【解析】
A.向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,酸性环境下硝酸根会将亚铁离子氧化,而不是银离子,故A错误;B.乙烯含有碳碳双键,通入溴的四氯化碳溶液中发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,溶液无色透明,说明产物溶于四氯化碳,故B正确;C.溶液显蓝色,说明Cu(OH)2沉淀溶于氨水生成的是[Cu(NH3)4]2+,故C错误;D.二者浓度未知,应检测等浓度的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH,故D错误;故答案为B。6、A【解析】
A.高纯硅用于制太阳能电池或芯片等,而光导纤维的材料是二氧化硅,故A错误;B.利用碳酸钠热溶液水解呈碱性,可除餐具上的油污,故B正确;C.海水蒸发是物理变化,故C正确;D.淀粉和纤维素均为多糖,一定条件下,淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖,故D正确;故答案为A。7、D【解析】
A.分子中含有羧基、羟基、碳碳双键、醚键4种官能团,故A正确;B.羧基与乙醇酯化反应,羟基与乙酸酯化反应,故B正确;C.含有碳碳双键可使溴的四氯化碳溶液发生加成,使酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而褪色,故C正确;D.1mol分枝酸2mol羧基,因此最多可与2molNaOH发生中和反应,羟基不与氢氧化钠反应,故D错误。综上所述,答案为D。【点睛】和钠反应的基团主要是羧基、羟基,和氢氧化钠反应的的基团是羧基,和碳酸钠反应的基团是羧基和酚羟基,和碳酸氢钠反应的基团是羧基。8、B【解析】
标准NaOH溶液滴定盐酸实验中,用酚酞或甲基橙为指示剂,氢氧化钠溶液放在碱式滴定管中,盐酸放在锥形瓶中进行滴定,不用圆底烧瓶,A.C.
D正确,故B错误,故选:B。9、B【解析】
由制备流程可知,氯化铵与盐酸的混合溶液电解时发生NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3,然后加亚氯酸钠溶液发生6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,则X含NaOH、NaCl,以此来解答。【详解】A.NaClO2溶液与NCl3溶液发生氧化还原反应,由于有氨气产生,所以反应物必然有H2O参加,所以反应方程式为6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,所以大量存在的阴离子有C1-和OH-,故A正确;
B.N原子、C原子均为sp3杂化,NCl3分子有1对孤电子对,甲烷分子没有孤电子对,孤对电子与成键电子对之间排斥力大于成键电子对之间的排斥力,故NCl3的的键角小于CH4的键角,故B错误;
C.NaClO2变成ClO2,NaClO2中氯元素化合价从+3价升高为+4价,发生了氧化反应,故C正确;
D.由反应NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3、6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH可知,制取3molClO2至少需要0.5molNH4Cl,故D正确;
故选:B。【点睛】孤对电子与成键电子对之间排斥力大于成键电子对之间的排斥力。10、C【解析】
A.酶催化的活化能小于化学催化的活化能,所以酶催化比化学催化的效果好,A错误;B.使用不同催化剂,反应所需要的能量不同,即可以改变反应的能耗,B正确;C.由图可知:反应物的总能量高于生成物的总能量,C错误;D.使用不同催化剂,反应物的总能量和生成物的总能量都没有变化,而焓变为生成物与反应物的总能量差,所以不同催化剂不会改变反应的焓变,D错误;故选C。11、B【解析】
A.生成的氯气中含有HCl气体,浓硫酸不能吸收HCl,故A错误;B.浓硫酸与浓盐酸混合放出大量热,且浓硫酸吸水,可以挥发出较多HCl气体,也可以用浓硫酸干燥氯化氢,所以可以得到干燥的HCl,故B正确;C.二氧化硫也能够使澄清石灰水变浑浊,且碳酸氢根离子也能够能够产生二氧化碳,无法证明溶液X中是否含有CO32-,故C错误;D.稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,二氧化碳和次氯酸钠反应生成次氯酸,但生成次氯酸现象不明显,无法判断,故D错误;故选:B。12、A【解析】
将少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,发生氧化还原反应,生成硫酸钙,由于Ca(ClO)2过量,还生成HClO等,离子反应为SO2+H2O+Ca2++2ClO﹣=CaSO4↓+HClO+H++Cl﹣,故选A。13、C【解析】
由流程图可知,A到B过程发生的反应为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4,B到C发生的反应为4FeSO4+2H2SO4+O2=4Fe2(SO4)3+2H2O。【详解】A.由于A到B过程中生成H2SO4,酸性增强,B到C过程中消耗H+,酸性减弱,溶液酸性B最强,故选项A错误;B.溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H++4Fe2++O2=4Fe3++2H2O,故选项B错误;C.溶液A中通入SO2的反应为:Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4,Fe3+没有完全转化,则滴加KSCN溶液,溶液会变为红色,故选项C正确;D.溶液C中成分为Fe2(SO4)3和H2SO4,加入氧化亚铁,生成产物仍未Fe2+,故选项D错误;故选C。14、A【解析】A、NH3极易溶于水,使烧瓶内压强减小,水溶液呈碱性,遇酚酞变红,形成红色喷泉,故A正确;B、从碘的四氯化碳溶液中分离碘,应用蒸馏装置,故B错误;C、SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑,故C错误;D、铜与浓硫酸反应要加热,故D错误;故选A。15、C【解析】
A.用新制Cu(OH)2悬浊液检验牙膏中的甘油时,可生成绛蓝色溶液,A错误;B.用纸层析法分离Cu2+和Fe3+,为了看到色斑,Cu2+和Fe3+本身就具有不同颜色,不必须通过氨熏,B错误;C.氯化钴浓溶液中,主要存在[CoCl4]2-,为蓝色离子,氯化钴稀溶液,主要存在[Co(H2O)6]2+,为粉红色离子,溶液中存在平衡[CoCl4]2-+6H2O[Co(H2O)6]2++4Cl-,加水稀释平衡向右移动,溶液的颜色由蓝色逐渐转变为粉红色,C正确;D.火柴头中含有氯酸钾,硝酸银能和氯离子反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以硝酸酸化的硝酸银能检验氯离子,但硝酸银不和氯酸根离子反应,所以不能检验氯酸根离子,D错误;答案选C。16、C【解析】
A.2Mg+O22MgO属于化合反应,A不选;B.Mg(OH)2MgO+H2O属于分解反应,B不选;C.复分解反应无法一步生成MgO,C选;D.2Mg+CO22MgO+C属于置换反应,D不选;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、氯原子C6H10O4取代反应NaOH、C2H5OH(或乙醇),加热HOCH2CH2CH2CH2OH+2NH3+3O2→+6H2O【解析】
从A到C由环烷烃变成了环烯烃,并且A生成B是光照下与Cl2的取代,所以从B到C即为卤代烃的消去,结合题干提示的反应,环己烯经过高锰酸钾处理后就可以得到己二酸,H就是1,4-丁二醇,所以PBA就是聚己二酸丁二酯。从E生成F,再由F生成对苯二甲酸,条件恰好与题干提示的反应相同,所以推测E为对二甲苯,F即为对苯二腈。【详解】(1)B为卤代烃,官能团的名称为氯原子;D为己二酸,所以分子式为C6H10O4;(2)反应①即为烃变成卤代烃的反应,反应类型即为取代反应;反应②为卤代烃的消去反应,所加试剂即NaOH,乙醇,并且需要加热;(3)H通过推断即为1,4-丁二醇,所以结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH;(4)反应⑤即由对二甲苯生成对苯二腈的反应,所以方程式为:+2NH3+3O2→+6H2O;(5)由题可知M的分子式为C9H8O4,扣除苯环还有2个不饱和度;满足要求的N的结构中一定有羟基,此外也要具有醛基和酯基的结构;考虑到1molN能消耗4mol的NaOH,所以只能是2个羟基,1个甲酸酯基,由于还需要有一个不饱和度,所以还含有一个乙烯基;再考虑到核磁共振氢谱的信息,最终满足要求的有机物的结构为如下两种:;【点睛】书写满足特定要求的物质的同分异构体的结构时,从不饱和度入手,结合有关信息确定有机物中一定含有的结构;此外,也要注意特定结构的基团,例如甲酸酯基等;确定有机物所含的基团后,再结合核磁共振氢谱的信息考虑物质的对称性,最终将物质的结构书写出来。18、醚键、硝基(C2H5OOC)2C=CHOC2H5ClCH2COOH+NaCN→CNCH2COOH+NaClFeCl3溶液,显紫色3还原反应+C2H5OH【解析】
A和Cl2反应生成B,B中只有1个Cl,所以应该是取代反应,B发生了给出的已知中的反应,所以C中有羧基,C有4个氧原子,而且C的不饱和度为2,再根据D的结构简式,可知C为丙二酸,B为ClCH2COOH,A为CH3COOH。根据K和J的结构简式可知E的结构简式为(C2H5OOC)2C=CH(OC2H5),根据G的结构简式可知F为苯酚。【详解】(1)根据H的结构简式,H的官能团名称为醚键和硝基。E的结构简式为(C2H5OOC)2C=CH(OC2H5)。(2)B→C中①的化学方程式为ClCH2COOH+NaCNNCCH2COOH+NaCl。(3)F为苯酚,苯酚遇FeCl3溶液显紫色,或和浓溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀。(4)D的同分异构体有多种,1molD能与足量NaHCO3反应放出2molCO2,说明1个D分子中有2个羧基。核磁共振氢谱显示有四组峰,说明D分子有比较高的对称性。符合要求的有HOOCCH2CH2CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH(CH3)COOH和,共3种。(5)H→J是H中的硝基变成了氨基,是还原反应。(6)①根据已知,K→L发生了苯环上的一个氢原子和酯基上的乙氧基断裂结合成乙醇,苯环上的碳原子和断裂乙氧基的碳原子结合成新的碳碳单键的反应,再结合P的结构可知,苯环上断裂的氢原子是和氮原子处于邻位、和甲氧基处于对位的氢原子,所以K→L的化学方程式为:+C2H5OH。②得到的L继续发生给出的已知的反应,生成Q(),Q在NaOH溶液中发生水解,Cl被羟基代替,同时羧基和NaOH发生中和反应生成钠盐,故M的结构简式为。19、反应中硫酸过量,在浓缩过程中,稀硫酸变浓,浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O减压设备水(H2O)2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+加入乙醇或醇析Cu(NH3)4SO4·H2O晶体难溶于乙醇,能溶于水平衡气压,防止堵塞和倒吸AB【解析】
I.(1)得到的为硫酸铜和硫酸溶液,浓缩时,硫酸变浓,具有吸水性;(2)双氧水与铜、稀硫酸反应生成硫酸铜和水;(3)过氧化氢受热易分解,故采用减压蒸馏的方式;Ⅱ.(1)硫酸铜与NH3•H2O反应生成Cu2(OH)2SO4,据此书写离子方程式;(2)根据Cu(NH3)4SO4•H2O可溶于水,难溶于乙醇分析;Ⅲ.(1)玻璃管2起到了平衡气压的作用;(2)根据关系式计算;(3)氨含量测定结果偏低,说明中和滴定时消耗氢氧化钠溶液体积V2偏大。【详解】I.(1)得到的为硫酸铜和硫酸溶液,浓缩时,硫酸变浓,浓硫酸具有吸水性,使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4,可使固体变为白色;(2)Cu在H2O2作用下与稀硫酸反应生成硫酸铜,该反应的化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;(3)过氧化氢受热易分解,故采用减压蒸馏的方式,则B处增加一个减压设备,馏出物为H2O;II.(1)浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4,反应的离子方程式为:2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+;(2)由题中信息,Cu(NH3)4SO4·H2O晶体难溶于乙醇,可溶于水,故加入乙醇(或醇析)可从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体;Ⅲ.(1)装置中长导管可起到平衡气压,防止堵塞和倒吸;(2)与氨气反应的n(HCl)=10−3V1L×0.500mol⋅L−1−0.500mol⋅L−1×10−3V2L=5×10−4(V1−V2)mol,根据NH3~HCl可知,n(NH3)=n(HCl)=5×10−4(V1−V2)mol,则n[Cu(NH3)4SO4·H2O]=n(NH3)=×5×10−4(V1−V2)mol,样品中产品纯度的表达式为:×100%=×100%;(3)A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,浓度偏低,则V2偏大,氨含量偏低,故A正确;B.滴定过程中选用酚酞作指示剂,滴定终点时溶液呈碱性,消耗NaOH溶液体积偏大,测定的氨含量偏低,故B正确;C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,导致V2偏小,则含量偏高,故C错误;D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁,导致盐酸偏少,需要的氢氧化钠偏少,则V2偏小,含量偏高,故D错误;E.由于操作不规范,滴定前无气泡,滴定后滴定管中产生气泡,导致消耗氢氧化钠溶液体积V2偏小,测定的氨含量偏高,故E错误;故答案选AB。20、球形冷凝管冷凝回流,减少反应物乙醇的损失作催化剂防止暴沸及时分离出产物水,促使酯化反应的平衡正向移动除去硫酸及未反应的苯甲酸下口放出89.6【解析】
根据反应原理,联系乙酸与乙醇的酯化反应实验的注意事项,结合苯甲酸、乙醇、苯甲酸乙酯、乙醚的性质分析解答(1)~(5);(6)根据实验中使用的苯甲酸的质量和乙醇的体积,计算判断完全反应的物质,再根据反应的方程式计算生成的苯甲酸乙酯的理论产量,最后计算苯甲酸乙酯的产率。【详解】(1)根据图示,反应装置中分水器上方的仪器是球形冷凝管,乙醇容易挥发,球形冷凝管可以起到冷凝回流,减少反应物乙醇的损失;(2)苯甲酸与乙醇的酯化反应需要用浓硫酸作催化剂,加入沸石可以防止暴沸;(3)苯甲酸与乙醇的酯化反应中会生成水,步骤②中使用分水器除水,可以及时分离出产物水,促使酯化反应的平衡正向移动,提高原料的利用率;(4)步骤③中将反应液倒入盛有80mL冷水的烧杯中,在搅拌下分批加入碳酸钠粉末,碳酸钠可以与硫酸及未反应的苯甲酸反应生成二氧化碳,因此加入碳酸钠的目的是除去硫酸及未反应的苯甲酸;(5)根据表格数据,生成的苯甲酸乙酯密度大于水,在分液漏斗中位于下层,分离出苯甲酸乙酯,应该从分液漏斗的下口放出;(6)12.2g苯甲酸的物质的量==0.1mol,25mL乙醇的质量为0.79g/cm3×25mL=19.75g,物质的量为=0.43mol,根据可知,乙醇过量,理论上生成苯甲酸乙酯0.1mol,质量为0.1mol×150g/mol=15g,实际上生成苯甲酸乙酯的质量为12.8mL×1.05g/cm3=13.44g
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